复杂空间重型管道设备吊装系统和吊装方法与流程

本发明属于吊装技术领域，具体涉及一种复杂空间重型管道设备吊装系统和吊装方法。

背景技术：

大型的重型管道设备安装过程中，设备的本身的尺寸大，吊挂的荷载重，制造安装的要求高，吊装场地狭小，工作现场环境更加复杂，大型设备吊装存在很多安全问题，例如吊车体积大，复杂的施工环境和场地限制了吊车不能顺利进入施工地点进行作业。另外吊车使用的费用相对较高，增加施工成本。在这种情况下,为了能够安全顺利地进行吊装作业,并且合理统筹安排起重机资源,制定科学的、精确、合理、高效和可靠的吊装方案十分必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种复杂空间重型管道设备的吊装系统和吊装方法，以至少解决目前狭小施工空间内大型设备吊装困难、施工成本高等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复杂空间重型管道设备吊装方法，包括以下步骤：

步骤一：在复杂空间内搭建重型管道设备的吊装系统；

步骤二：使用所述吊装系统吊装所述重型管道设备；

步骤三：将所述重型管道设备安装至预定位置并拆除所述吊装系统。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装方法，进一步优选为，所述步骤一包括以下步骤：

1.1在复杂空间内的第一管道和第二管道之间安装吊装梁；

1.2在所述吊装梁上安装包括定滑轮、跑绳和动滑轮的滑轮组；

1.3在复杂空间内安装与所述跑绳相连的第一卷扬机；

1.4在复杂空间内安装第二卷扬机，并在所述第二卷扬机上安装缆风绳。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装方法，进一步优选为，所述步骤二包括以下步骤：

2.1将所述重型管道设备放至复杂空间内的地面上，位于所述第一管道和所述第二管道之间；

2.2将所述重型管道设备的中部吊挂在所述定滑轮上；

2.3在所述重型管道设备的一端安装所述缆风绳；

2.4通过所述第一卷扬机和所述第二卷扬机调整所述重型管道设备的位姿，将所述重型管道设备吊装至所述第一管道和所述第二管道之间。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装方法，进一步优选为，所述步骤一还包括以下步骤：

1.5在所述第一管道上安装第一加强环、所述第二管道上安装第二加强环；

1.6在所述第一加强环和所述第二加强环之间安装加固梁；

1.7在所述第一管道内安装第一内部支撑、所述第二管道内安装第二内部支撑；

1.8在复杂空间内安装引导所述跑绳的导向滑轮。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装方法，进一步优选为，所述步骤三包括以下步骤：

3.1将所述重型管道设备安装在所述第一管道和所述第二管道之间；

3.2拆除所述滑轮组和所述第一加强环、所述第二加强环、所述加固梁；

3.3通过所述第一管道的人孔拆除所述第一内部支撑、所述第二管道的人孔拆除所述第二内部支撑；

3.4拆除所述第一卷扬机和所述第二卷扬机。

一种复杂空间重型管道设备吊装系统，包括复杂空间内的第一管道和第二管道，还包括吊装梁、滑轮组、第一卷扬机、第二卷扬机和缆风绳；所述吊装梁安装在所述第一管道和所述第二管道之间，用于提供安装位置；所述滑轮组包括定滑轮、动滑轮和跑绳，所述定滑轮安装在所述吊装梁上，所述跑绳用于连接所述定滑轮和所述动滑轮，所述动滑轮用于吊装重型管道设备；所述第一卷扬机与所述跑绳相连，用于为所述重型管道设备的吊装提供动力；所述第二卷扬机与所述缆风绳的一端相连，所述重型管道设备与所述缆风绳的另一端相连，所述第二卷扬机用于为所述重型管道设备的位姿调节提供动力。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：于所述吊装梁上、所述滑轮组的安装位置处安装有加劲肋，所述加劲肋用于阻止所述吊装梁变形。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：所述吊装梁还与复杂空间内的固定结构相连。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：还包括第一弧形座和第二弧形座；所述第一弧形座安装在所述第一管道上，所述第二弧形座安装在所述第二管道上，所述吊装梁呈门架结构，两端分别安装在所述第一弧形座和所述第二弧形座上。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：还包括第一加强环、第二加强环和加固梁；所述第一加强环安装在所述第一管道的外侧，所述第二加强环安装在所述第二管道的外侧，所述加固梁安装在所述第一加强环和所述第二加强环之间。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：所述加固梁为多个，分布在所述第一管道和第二管道的周向，用于为所述第一管道、所述第二管道提供支撑固定。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：所述加固梁为三个，顶部的所述加固梁所在平面与所述吊装梁所在平面的夹角范围为20°至60°；另外两个所述加固梁所在平面与水平面的夹角范围为-30°至30°。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：还包括第一内部支撑和第二内部支撑；所述第一内部支撑安装在所述第一管道内，所述第二内部支撑安装在所述第二管道内。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：还包括导向滑轮，所述导向滑轮安装在复杂空间内，并与所述跑绳相连，用于引导所述跑绳的走向。

如上述的复杂空间重型管道设备吊装系统，进一步优选为：所述吊装梁、所述加固梁采用工字梁。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

1、成本低。本发明用料少，减少了大型机械设备的投入，节省机械费用，降低施工成本。

2、适用性强。本发明受施工场地限制小，可适用复杂条件下无法使用大型机械吊装设备的高空吊装。

3、环保性好。本发明投入应用，减少了大型机械设备的投入，对环境友好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1为本发明实施例的吊装系统示意图；

图2为本发明实施例的吊装系统局部示意图；

图3为图2的侧视图。

图中：1、吊装梁；2、第一管道；3、第二管道；4、加固梁；5、重型管道设备；51、定滑轮；52、动滑轮；53、跑绳；54、导向滑轮；55、第一卷扬机；56、第一固定柱；61、缆风绳；62、第二卷扬机；63、第二固定柱；7、第一内部支撑；8、第一弧形座；9、第二弧形座；10、第一加强环；11、第二加强环；12、固定结构；13、加劲肋；14、第二内部支撑。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图3所示，图1为本发明实施例的吊装系统示意图；图2为本发明实施例的吊装系统局部示意图；图3为图2的侧视图。本发明的复杂空间是指吊装场地狭小、工作现场环境复杂(例如场地空间内包含各个方向布置的管路，吊车无法进入)的工作空间；本发明的重型管道设备是指在管道上或管道之间安装的仪器、设备、管道。

如图1至图3所示，本发明提供了一种复杂空间重型管道设备吊装方法，包括以下步骤：

步骤一：在复杂空间内搭建重型管道设备5的吊装系统。

具体的，该步骤包括以下步骤：

1.1在复杂空间内的第一管道2和第二管道3之间安装吊装梁1；

1.2在吊装梁1上安装包括定滑轮51、跑绳53和动滑轮52的滑轮组；

1.3在复杂空间内安装与跑绳53相连的第一卷扬机55；

1.4在复杂空间内安装第二卷扬机62，并在第二卷扬机62上安装缆风绳61；

1.5在第一管道2上安装第一加强环10、第二管道3上安装第二加强环11；

1.6在第一加强环10和第二加强环11之间安装加固梁4；

1.7在第一管道2内安装第一内部支撑7、第二管道3内安装第二内部支撑14；

1.8在复杂空间内安装引导跑绳53的导向滑轮54。

步骤二：使用吊装系统吊装重型管道设备5。

具体的，该步骤包括以下步骤：

2.1将重型管道设备5放至复杂空间内的地面上，位于第一管道2和第二管道3之间；

2.2将重型管道设备5的中部吊挂在定滑轮51上；

2.3在重型管道设备5的一端安装缆风绳61；

2.4通过第一卷扬机55和第二卷扬机62调整重型管道设备5的位姿，将重型管道设备5吊装至第一管道2和第二管道3之间。

步骤三：将重型管道设备5安装至预定位置并拆除吊装系统。

具体的，该步骤包括以下步骤：

3.1将重型管道设备5焊接在第一管道2和第二管道3之间；

3.2拆除滑轮组和第一加强环10、第二加强环11、加固梁4；

3.3通过第一管道2的人孔拆除第一内部支撑7、第二管道3的人孔拆除第二内部支撑14；

3.4拆除第一卷扬机55和第二卷扬机62。

如图1至图3所示，本发明同时提供了一种复杂空间重型管道设备吊装系统，包括复杂空间内的第一管道2和第二管道3，还包括吊装梁1、滑轮组、第一卷扬机55、第二卷扬机62和缆风绳61；吊装梁1安装在第一管道2和第二管道3之间，用于提供安装位置；具体为吊装梁1焊接在第一管道2和第二管道3的上方，将吊装梁1的两端分别与第一管道2和第二管道3连接。滑轮组包括定滑轮51、动滑轮52和跑绳53，定滑轮51安装在吊装梁1上，跑绳53用于连接定滑轮51和动滑轮52，动滑轮52用于吊装重型管道设备5；第一卷扬机55与跑绳53相连，用于为重型管道设备5的吊装提供动力；第二卷扬机62与缆风绳61的一端相连，重型管道设备5的一端与缆风绳61的另一端相连，第二卷扬机62用于为重型管道设备5的位姿调节提供动力。具体为定滑轮51位于吊装梁1的下方，定滑轮51的滑轮架通过钢丝绳捆绑在吊装梁1上；动滑轮52的滑轮架与重型管道设备5连接，跑绳53的一端固定在定滑轮51或者吊装梁1上，跑绳53的另一端绕过滑轮组并连接在第一卷扬机55的卷轴上，进一步的，动滑轮52、定滑轮51均为万向轮，便于重型管道设备5的位姿调节。在安装时，第一卷扬机55安装在复杂空间的第一固定住56上，具体为第一固定柱56固设在地面，第一卷扬机55用钢丝绳捆绑的形式生根在第一固定柱56上面。在重型管道设备5上升路径中有障碍物时，通过第二卷扬机62拉动缆风绳61，第一卷扬机55和第二卷扬机62相互配合，可以方便重型管道设备5的位姿调整。

为了便于第二卷扬机62的固定，第二卷扬机62与第二固定柱63固定连接。第二固定柱63固设在地面，第二卷扬机62用钢丝绳捆绑的形式生根在第二固定柱63上面。

为了稳固吊装梁，如图2所示，本发明于吊装梁1上、滑轮组的安装位置处安装有加劲肋13，加劲肋13用于阻止吊装梁1变形。

进一步地：吊装梁1还与复杂空间内的固定结构12相连。以提高吊装系统的稳定性。进一步地，吊装梁1与周围的固定结构12通过工字钢焊接牢固，以提高吊装系统的稳定性。固定结构12是指复杂空间内原有的钢架结构、承重梁、承重墙等结构，以实现分担第一管道2和第二管道3的受力、提高吊装系统的稳定性为宜，不做具体结构的限定。

为了便于分散第一管道2和第二管道3的受力，本发明还包括第一弧形座8和第二弧形座9；第一弧形座8和第二弧形座9的内弧度分别与第一管道2和第二管道3的外表面弧度配合。第一弧形座8安装在第一管道2上，第二弧形座9安装在第二管道3上，吊装梁1呈门架结构，两端分别安装在第一弧形座8和第二弧形座9上，从而能够分散第一管道2和第二管道3上的局部载荷。在本发明的具体实施例中，第一弧形座8和第二弧形座9分别焊接在第一管道2和第二管道3的外表面上部，考虑到便于后续拆除，焊接方式采用多点焊接的方式，即将第一弧形座8和第二弧形座9与第一管道2和第二管道3的连接部位间隔设置几个焊接点进行焊接；第一弧形座8与第一管道2、第二弧形座9与第二管道3也可采用满焊的方式焊接，并且吊装梁1分别与第一弧形座8、第二弧形座9采用满焊方式连接，此时能够保证吊装系统的稳定性，在后期拆除吊装系统时将吊装梁1拆离第一弧形座8和第二弧形座9即可，第一弧形座8和第二弧形座9不做拆除处理。在本发明的具体实施例中，吊装梁1与第一弧形座8和第二弧形座9分别焊接在一起。通过设置第一弧形座8和第二弧形座9，将吊装梁1对管道的压力由局部压力转化为均匀分布的大面积压力，避免由于重型管道设备5重量过大导致第一管道2和第二管道3的管壁变形。

本发明还包括第一加强环10、第二加强环11和加固梁4；第一加强环10安装在第一管道2的外侧，第二加强环11安装在第二管道3的外侧，加固梁4安装在第一加强环10和第二加强环11之间。为了便于后续拆除，焊接方式采用多点焊接的方式，即将第一加强环10和第二加强环11与第一管道2和第二管道3的连接部位间隔设置几个焊接点进行焊接。为了避免加固梁4阻碍重型管道设备5的安装，在本发明的实施例中，加固梁4为门架结构。加固梁4与第一加强环10和第二加强环11分别焊接在一起。本发明通过设置第一加强环10和第二加强环11，将加固梁4对第一管道2和第二管道3的管壁的局部作用力分散，避免局部受力过大导致第一管道2和第二管道3的管壁变形。进一步地，本发明的加固梁4为多个，分布在第一管道2和第二管道3的周向方向上，用于为第一管道2、第二管道3提供支撑固定，避免第一管道2和第二管道3的接口产生相对位移。作为优选，加固梁4为三个，顶部的加固梁4所在平面与吊装梁1所在平面的夹角范围为20°至60°，避免影响滑轮组的运行。另外两个加固梁4所在平面与水平面的夹角范围为-30°至30°(角度取值为由水平面向上倾斜为正，向下倾斜为负)。

本发明还包括第一内部支撑7和第二内部支撑14；第一内部支撑7安装在第一管道2内，第二内部支撑14安装在第二管道3内。优选地，第一内部支撑7和第二内部支撑14采用多个钢管，钢管的两端分别与第一管道2或第二管道3的内壁连接。在本发明的具体实施例中，钢管的两端分别与第一管道2或第二管道3的内壁焊接。多个钢管交叉设置形成第一内部支撑7和第二内部支撑14，确保第一管道2和第二管道3内壁各方向强度均增加，防止第一管道2和第二管道3的形变。

为了便于稳定第一卷扬机55的受力方向，本发明还包括导向滑轮54，导向滑轮54安装在复杂空间内，并与跑绳53相连，用于引导跑绳53的走向。具体为导向滑轮54固设在地面，跑绳53依次绕过动滑轮52、定滑轮51和导向滑轮54，并连接在第一卷扬机55的卷轴上。导向滑轮54将绕过定滑轮51的跑绳53方向由向下改变为水平方向，方便跑绳53在第一卷扬机55的卷轴上缠绕，使得第一卷扬机55的受力方向保持不变。

在选材时，本发明的吊装梁1、加固梁4采用工字梁；第一内部支撑7、第二内部支撑14采用圆形钢管，既能减轻吊装系统的整体重量，又能保证吊装系统的整体强度。

综上所述，本发明通过在重型管道设备5待安装区域的上方安装吊装梁1，在吊装梁1下方安装滑轮组，配合导向滑轮54和第一卷扬机55，实现了小空间重型管道设备的吊装。安装第二卷扬机62配合缆风绳61连接在重型管道设备5上，在竖直吊装过程中遇到障碍物可以启动第二卷扬机62，从而调节重型管道设备5在空中的位姿，避开障碍物到达指定安装位置进行安装，避免磕碰复杂空间内的原有设备。整个装置设计合理，用料少，减少了大型机械设备的投入，节省机械费用，减低施工成本。受施工场地限制小，可适用复杂条件下无法使用大型机械吊装设备的高空吊装。减少了大型机械设备的投入，对环境友好。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。